بخشی از مقاله
خلاصه
دیافراگم های صلب به عنوان مهمترین عضو در انتقال بار جانبی به عناصر قائم لرزه بر در سازه ایفای نقش می نماید . عموما دیافراگم هایی که در زمان طراحی به صورت صلب در نظر گرفته می شود در زمان وقوع زلزله با توجه به نیروهای وارده و تغییر شکل های اعمالی تغییر ماهیت داده و در اجزای خویش همچون بال ها و جمع کننده ها تغییر شکل داده و نهایتا به نیمه صلب و یا در برخی موارد به انعظاف پذیر تغییر عملکرد می دهند . لذا بررسی نیاز آرماتورگذاری لرزه ای در اجزای دیافراگم نقش به سزایی در تامین عملکرد مورد انتظار صلبیت دیافراگم ها دربارگذاری های لرزه ای مختلف تامین نماید . این مقاله ، شیوه ی مدون کنترل صلبیت و آرماتور گذاری لرزه ای را در دال های بتنی مطابق با آیین نامه 2800 و آیین نامه های مرتبط ارائه می نماید .
کلمات کلیدی : دیافراگم ها ، زلزله ، سازه ، ساختمان ، کنترل
مقدمه
توسعه سازه های ساختمانی به طور کلی متشکل از یک چارچوب سه بعدی از عناصر برای تحمل بارهای گرانش و بارهای جانبی می باشند - شکل . - 1 عناصر عمودی شامل قاب های ثقلی و خمشی و دیوارها وظیفه انتقال بارهای وار ده به سازه را به فنداسیون را بر عهده دارند . عناصر افقی یا دیافراگم ها ، شامل جمع کننده و بال ها می باشند که وظیفه انتقال نیروها را به عناصر عمودی سیستم نیروی مقاوم در برابر زلزله را دارا می باشند . انسجام عناصر عمودی جهت جهت انتقال نیروهای جانبی بین این عناصر را دیافراگم ها ایفاد می نمایند . بنابراین دیافراگم ها بخشی اساسی از سیستم نیروی مقاوم در برابر زلزله می باشند و با توجه به این عملکرد نیاز به طراحی مناسب در برابر زلزله را دارا می باشند . لذا دیافراگم سازه به لحاظ صلبیت دارای اهمیت بسزائی در انتقال و مستهلک نمودن بار های دینامیکی وارده بر سازه به تراز پایه می باشد. ارزیابی نیروهای وارده بر سازه در نواحی کششی و فشاری و برشی جهت محقق نمودن سطح عملکرد مورد انتظار سازه ، دارای اهمیت زیادی است . بنابراین رفتار و طراحی دیافراگم مطابق آئین نامه ASCE07-10 و 2800 زلزله ایران و سایر مقررات ملی ساختمان مرتبط با این موضوع به دقت مورد ارزیابی قرار گرفته و نیاز آرماتور گذاری مورد تحلیل لرزه ای قرار گیرد .
نقش دیافراگم
· دیافراگم های صلب ، عملکرد های متعددی برای مقاومت در برابر نیروی ثقلی و نیروهای جانبی در ساختمان برعهده دارند. .به طور جامع نقش های اصلی عبارتند از: · مقاومت در برابر بارهای گرانش . · تامین انسجام مناسب در مسیر انتقال بارهای جانبی از عناصر سطحی به عناصر عمودی .
· مقاومت در برابر بارهای خارج از صفحه.
· مقاومت در برابر نیروی رانشی حاصل از ستون های مورب . · انتقال بارهای جانبی از عناصر سطحی - دیافراگم - به عناصر عمودی - قاب های خمشی -
· تحمل بارهای جانبی لرزه ای در درون صفحه دیافراگم.
· تحمل نیروهای فشاری حانبی خاک
اجزای و قطعات دیافراگم
دیافراگم ها مطابق شکل 3 معمولا از اجزای مختلف، از جمله دال دیافراگم، بال ها - که به عنوان عناصر کششی و فشاری شناخته می شوند - ، جمع کننده ها و عناصر اتصال به عناصر عمودی تشکیل شده است.
رفتار و اصول طراحی دیافراگم پاسخ دینامیکی ساختمان و دیافراگم
از مطالعات اساسی دینامیک سازه - به عنوان مثال، چوپرا - 2005 ما می دانیم که شتاب پاسخ دینامیکی از یک ساختمان که در معرض زلزله خاصی قراردارد با زمان و مقدار اوج حادث در طیف بازتاب رابطه مستقیم دارد . در این راستا با توجه به طیف های ارائه شده در آئین نامه 2800 زلزله ایران می توان ضرایب را با توجه به طیف های ارائه شده استخراج نمود .در این راستا با توجه به آئین نامه 2800 زلزله ایران با نگاهی محافظه کارانه در راستای استخراح نیروهای طراحی ، دو مجموعه مختلف از نیروهای طراحی لرزه ای معمولا برای طراحی مشخص شده، یکی برای طراحی سیستم مقاومت در برابر زمین لرزه، و دیگری برای دیافراگم - شکل : - 4
· یک مجموعه ای از نیروهای طراحی، Fx، است که، به طراحی عناصر عمودی سیستم نیروی مقاوم در برابر زلزله صورت گرفته است.
· مجموعه دوم از نیروهای طراحی، Fpx است،که برای طراحی لرزه ای دیافراگم استفاده می شود.
تبصره : انفصال در سیستم لرزه بر جانبی منجر می گردد برای طراحی لرزه ای عناصر عمودی - قابهای سازه - به لحاظ ساختار فیزیکی نیروهای طراحی خاصی اختیار کنند - شکل . - 5
نیروهای طراحی لرزه ای دیافراگم
دیافراگم های ساختمان که در زمان وقوع زلزله وظیفه انتقال نیروهای ایجاد شده در کفها را به عناصر قائم را برعهده دارند . بایستی برای تغییر شکل ها افقی که در میان صفحه ایجاد مشود سختی و مقاومت کافی دارا باشد. بنابراین مطابق آئین نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله نیروی جانبی زلزله از رابطه زیر محاسبه گردد.
